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主譯：梁晨

校對：余路漢

審核：牧夫天文校對組

美編：張少巖

后臺：李子琦

https://sorae.info/astronomy/20250127-meteorite-ccsn.html

以東京大學(xué)副教授飯冢毅為首的研究小組發(fā)表了研究成果，該成果顯示太陽系的誕生與大約 46 億年前發(fā)生的超新星爆發(fā)幾乎同時發(fā)生。

研究小組稱，距離形成初期的太陽系100光年以內(nèi)的地點，一顆質(zhì)量約為太陽25倍的大質(zhì)量恒星發(fā)生過超新星爆發(fā)。

由隕石中元素的豐度來推測未解的鋁26的起源

原行星盤想象圖

（來源：藝術(shù)家ESO/L. Cal?ada）

一般認(rèn)為，恒星是分子云（氣體和塵埃的集合體）中特別致密的部分在引力作用下收縮形成的。

新誕生的恒星被原行星盤（在太陽系中也稱為原太陽盤）環(huán)繞，原行星盤由氣體和塵埃組成，不論是巨型氣體行星、巖石行星還是小行星、彗星等這類小天體都在其中形成。

在最初的太陽系形成并掉落在地球上被回收的隕石，與地球上形成的年代較新的巖石相比，鎂的穩(wěn)定同位素鎂26（M26）含量過剩。

隕石中過量的鎂26是巖石形成過程中鋁的放射性同位素鋁26（26Al，半衰期約為 73 萬年）被吸收的證據(jù)，被認(rèn)為是鋁26的β衰變產(chǎn)生的子核。

在最初的太陽系中產(chǎn)生鋁26的天體和現(xiàn)象有以下幾個候選：

漸近巨星支（AGB），即像太陽一樣相對較輕的恒星，在演化成白矮星之前達(dá)到的階段；Wolff-Laie星（大質(zhì)量恒星作為恒星的短暫生命結(jié)束前達(dá)到一個階段），其質(zhì)量是太陽的40多倍；雙恒星組成的白矮星發(fā)生的熱核超新星爆發(fā)；質(zhì)量是太陽8倍以上的大質(zhì)量恒星發(fā)生的引力坍縮超新星爆發(fā)等。由于無法確定究竟是哪種現(xiàn)象，鋁26的來源仍然是未解之謎。

根據(jù)這次研究成果作成的太陽系形成進(jìn)化模式圖。

100光年內(nèi)發(fā)生的超新星爆所發(fā)產(chǎn)生的鋁和鈦的同位素混入了形成太陽系母體的分子云中，之后落到地球成為隕石融入到巖石中。（來源：東京大學(xué)）

因此研究小組嘗試分析隕石中所含元素。研究對象是原太陽盤中不同位置上形成的已知年代的多個隕石。

據(jù)研究小組稱，可以根據(jù)隕石中的鎂26的含量來估算被吸收時鋁26的含量。最近的研究表明，近年來得到證實鋁26的含量從原始太陽系圓盤的內(nèi)部到外部逐漸增多。研究小組這次發(fā)現(xiàn)，鈦的穩(wěn)定同位素鈦46（46Ti）和鈦50（50Ti）的含量也呈現(xiàn)出類似的趨勢。

由于含量的不均等性具有相關(guān)性，鈦46和鈦50以及鋁26可能產(chǎn)生于同一天體或現(xiàn)象并融合在一起。

雖然鈦的各種同位素的生成量受到恒星的溫度密度環(huán)境所影響，進(jìn)一步的分析結(jié)果表明，原太陽盤中鈦46和鈦50的存在量，用質(zhì)量約為太陽25倍的大質(zhì)量恒星生成的鈦量來解釋是最合適的。由于這種質(zhì)量的恒星會發(fā)生引力坍縮型超新星，研究小組認(rèn)為鋁26的起源就是引力坍縮型超新星。

太陽系誕生于消散的大質(zhì)量星旁邊嗎？

利用在鋁和鈦同位素的相關(guān)性，能同時調(diào)查超新星爆發(fā)、最古老隕石的年代差和超新星爆發(fā)的放出物混入太陽系的比例調(diào)查方法說明圖（來源：東京大學(xué)）

研究小組利用在鋁和鈦同位素的相關(guān)性，設(shè)計出同時求解超新星爆發(fā)的年代和超新星爆炸的放出物混入太陽系的比例方法。

研究小組稱，應(yīng)用這一方法的結(jié)果顯示，超新星爆發(fā)的年代比最古老隕石形成的年代還早90萬年，并據(jù)此推測爆發(fā)發(fā)生的地點距離太陽系100光年以內(nèi)。

近年通過對各種原始星的觀測發(fā)現(xiàn)，行星可能在恒星形成后的10-100萬年間急速形成。

也就是說，超新星爆發(fā)到物質(zhì)混入太陽系的90萬年的時間差，與分子云收縮導(dǎo)致恒星開始形成、從而原行星盤中固體物質(zhì)開始形成為止這一典型時間尺度是大致相同的。

據(jù)此研究小組稱，太陽系開始形成和超新星爆發(fā)幾乎同時發(fā)生，像在超新星殘骸周圍觀測到的下一代恒星形成那樣，太陽系也很可能是伴隨著消散的大質(zhì)量星而形成的。

太陽系示意圖（來源：NASA/JPL）

責(zé)任編輯：甘林

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影像來源: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

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